Sim Mulator Tar i Ja Samples

8/16/2019 Sim Mulator Tar i Ja Samples

1/34

© 2007 Baker Hughes Incorporated

SIMULADOR DE PERFORACIÓNTHE WOODLANDS, TEXAS

Evaluación de Muestras de la Formación Tarija


2/34


1. Objetivos de la prueba del simulador

2. Síntomas de ineficiencia de la perforación de la formación Tarija

3. Descripción del laboratorio de pruebas de Hughes Christensen

4. Descripción del simulador de compresión

5. Obtención de muestras en Bolivia

6. Propiedades mineralógicas de las muestras

7. Resultados de la pruebas bajo compresión con trépanos de

insertos

8. Evaluación de Resultados

9. Conclusiones y Recomendaciones

AGENDA DE LA PRESENTACIÓN


3/34


• Reducción de costos asociados a pruebas en el campo

• Comportamiento de diferentes estructuras de corte en

diamictitas

• Energía mecánica específica (MSE) de perforación

• Perfi l de huella en el fondo

• Disfunciones asociadas a las propiedades de la roca

• Conocimiento para diseñar nuevas estructuras de corte

• Proyecto ejecutado con la ayuda de REPSOL-YPF

OBJETIVOS DE LAS PRUEBAS


4/34


COSTOS ASOCIADOS

0

50000

100000

150000

200000

250000

C

o s

t $ U S

B i t C o s t

R i g C o s t

S a m p l e

E x t r a c t i o n

S a m p l e

T r a n s p o r t

S a m p l e

C u t t i n g

S a m p l e

T e s t i n g

T o t a l C o s t

Field vs. Lab Cost Comparison

Simmulator Rig

-192K


5/34


COMPORTAMIENTO DE TRÉPANOS

• Baja eficiencia = Baja ROP = Costos altos de perforación

• Desgastes OC y TR

• Poca duración de horas (mayor cantidad viajes) = Costos altos

de perforación

• Alto MSE (Energía Mecánica Especifica)

• Vibraciones de Trépano y BHA

• Dificultad en encontrar punto de optimización


6/34


VIBRACIÓN LATERAL

• Puede ser generado por varios componentes

• Interacción de la roca-trépano-parámetros

• Desbalance de componentes del BHA

• Calibre deteriorado (pozo ensanchado)

• Rotación fuera de centro

• Golpes laterales en reversa o hacia delante (whirl )

• Difícil de ver en superficie


7/34


VIBRACIÓN LATERAL

• Prueba en laboratorio de perforación

• Prueba de estabilidad bajo condiciones atmosféricas


8/34


VIBRACIÓN AXIAL

• Interacción roca-trépano (común con trépanos de dientes einsertos)

• Puede ser generado a raíz de otro tipo de vibración

• Se puede detectar en superficie• En casos extremos el trépano salta en el fondo


9/34


VIBRACIÓN TORSIONAL

• Intercalaciones con variación

• Parámetros de perforación (bajas RPM y alto WOB)

• En casos extremos el trépano o BHA puede desenroscarse o

romperse• Carga de energía se disipa de golpe

• Condición conocida como Stick-Slip


10/34


ROTACIÓN FUERA DE CENTRO

• Interacción roca-trépano

• Pobre estabilidad lateral del trépano (Diseño del BHA)

• Altas RPM

• Creación de surcos (canales) en el fondo

• Ineficiencia = Baja ROP = Carreras Cortas = Desgaste severo de los trépanos

• Puede estar asociado a vibraciones y desbalance generado por el BHA

• Diseño del trépano (estructura de corte)


11/34


ROTACIÓN FUERA DE CENTRO

• Simulación de trépano en modo OC (rotación fuera de centro)

• Movimiento es mas suti l de lo que parece

• Genera canales (carriles de apoyo) y desgasta cuerpo del cono


12/34


SINTOMAS:ROTACIÓN FUERA DE CENTRO

• Desgaste concentrado entre las hileras de los insertos

• Puede llevar a problemas mas serios como perdidas de conos

Nuevo

Después de la Carrera

Off-Center


13/34


SINTOMAS:ROTACIÓN FUERA DE CENTRO

• Casos mas severos en zonas de diamictita muy inestable

• El desgaste de las patas del trépano muestran el cono de mayor acción

Nuevo

Después de la Carrera

Off-Center = Perdida de Nariz


14/34


TRACKING

• Simulación de trépano en modo tracking

• No tiene cobertura total del fondo de pozo

• Insertos caen en el mismo lugar que antecesor = Ineficiencia

• Puede estar ligado a otro modo de desgaste como OC

Sin Tracking Tracking


15/34


SINTOMAS: TRACKING

• Desgaste entre insertos con marcas visbles

• Autoafilado de insertos en punta (desgaste en los costados de los insertros)

Marcas entre insertos


16/34


MSE = ENERGÍA MECÁNICA ESPECÍFCA

• Puede ser usado como índice de Eficiencia

• Difícil de medir en el campo (control sobre condiciónes de fondo)

• Requiere de instrumentos de medición cercana al trépano

• Aumenta WOB = Aumenta MSE

• Aumenta RPM = Aumenta MSE

• Aumenta TQ = Aumenta MSE

• Disminuye ROP = Aumenta MSE

• Eficiencia = 1 = MSE / UCS


17/34


LABORATORIO DE PERFORACIÓNThe Woodlands, texas


18/34



• Equipo de perforación con cámara

de compresión

• Simula condiciones de fondo hasta

6700m

• Se pueden probar todo tipo de

formaciones bajo condiciones

controladas

• Análisis de parámetros

• Sensores miden comportamiento

del trépano y formación

• Pruebas dejan un testigo con huella

dejada en el fondo

• Simula condiciones de hidrostática


19/34




20/34


OBTENCIÓN DE MUESTRASSUR DE BOLIVIA

• Se obtuvieron muestras para pruebas de

mineralogía de Quebrada del RioBermejo y Quebrada del Toro ( Huacaya)

• Se obtuvieron muestras para simulador

de Aguarague y la Quebrada de Isiri


21/34


MUESTRAS PARA SIMULADOR

• Muestras de ISIRI muestra

mejor compactación,resistencia al golpe, mayor

contenido de quarzo (arena)

• Muestras de AGUARAGUE

con contenido mas arcil loso,frágiles, micro-facturado,

sensible a atmósfera


22/34


CORTE DE MUESTRAS

• 4 muestras grandes de ISIRI se envían para corte ci líndrico en Savanah,

Georgia• Solo 2 muestra finales sobreviven el viaje y el proceso de corte

• Revestimiento con fibra de vidrio para mantener rigidez en el transporte y

pruebas finales en el simulador


23/34


PRUEBAS MINERALOGÍA


24/34




25/34




26/34


PRUEBAS SIMULADOR

• Prueba de dos muestras bajo las mismas condiciones• Trépano A: 12¼” GX-09DX (IADC 437) Siete hileras de insertos

internas, 3 hileras externas, 88 compactos

•

Trépano B: 12¼” EP6312 (estructura de corte nueva IADC 517),Ocho hi leras de insertos internas, 3 hileras externas, 133

compactos

• Ambos trépanos no sufrieron roturas o desgaste visible

• RPM: 150

• WOB: 15-20-25-30-35 Kips

• 450GPM, Lodo base agua 9.5ppg, boquillas 3x15, TFA = 0.52in²

• 1.47 HSI

• 5800 PSI de presión de fondo (confinamiento)


27/34


MUESTRA A: GX-09DX

Trépano sin desgaste ni daños

Se observa arrastre de insertosSeñales de rotación fuera de centro (gradas en las

paredes)

Tracking visible en el fondo

Formación arenosa con comportamiento Plástico?


28/34


MUESTRA A: EP6312

Imagen de fondo mucho mas limpia

Muy poca rotación fuera de centroSe observa poco arrastre de insertos

No se perciben marcas en las paredes de la muestra

Energía específica menor y mas constante


29/34


RESULTADOS Y COMPARATIVA

ROP vs Depth

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0 5 10 15 20 25 30 35

Depth (inches)

R O P ( f

t / h r

)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

REP0701A

REP0701BREP0701A RPM

REP0701B RPM


30/34



Specific Energy vs Depth

0

50000

100000

150000

200000

0 5 10 15 20 25 30 35

Depth (inches)

S p e c

i f i c E n e r g y

( p s

i )

0

20

40

60

80

100

120

140

160

REP0701A


REP0701B RPM


31/34



Torque vs Depth

0.0

500.0

1000.0

1500.0

2000.0

2500.0

3000.0

3500.0

0 5 10 15 20 25 30 35

Depth (inches)

T o r q u e (

f t * l b s

)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

REP0701A


REP0701B RPM


32/34



•Pruebas de mineralogía de las muestras deISIRI con contenido de cuarzo de 95%

• Anteriores muestras (Bermejo, Huacaya)

muestran contenido de cuarzo en 71% y

58% respectivamente

• Apr isionamiento de la pr imera muestra

dentro del simulador señala la generación de

sólidos muy finos•UCS en el orden de 26KSI (mas duro que las

otras muestras)

•Comportamiento de dureza parecido al

granito


33/34


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• El diseño de la estructura de corte del EP6312 se

adapta mejor a una diamictita arenosa

•

Deben efectuarse pruebas de campo para validarresultados

• Las pruebas llamaron la atención de la gente de

investigación y desarrol lo debido al comportamientoatípico de la roca

• Una muestra arenosa con alta dureza tiene

comportamiento plástico?• Muestras con diferente dureza aparente se comportan

de la misma manera bajo confinamiento


34/34


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• La ROP en ambas pruebas se pareció mas a la de unmármol de 10,000 psi

• La primer prueba generó huellas de Tracking y Off-

Center mas relacionadas a una arci lla• Las diamictitas parecen tener una resistencia mucho

mayor a lo esperado en el plano de corte

• El índice de UCS no parece ser demasiado relevante alevaluar condiciones confinadas de diamictitas

• Las propiedades de la roca parecen ser únicas

(densidad de la roca vs. contenido de cuarzo vs. DTc)

Date post:	05-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	rosario-marza-caro
View:	225 times
Download:	0 times

Sim Mulator Tar i Ja Samples

Documents